NASKAH PUBLIKASI KARYA TULIS ILMIAH 06 Juni 2015

NASKAH PUBLIKASI KARYA TULIS ILMIAH 06 Juni 2015

OPTIMASI PERBANDINGAN STARTING MATERIAL PADA SINTESIS SENYAWA ANTIKANKER GAMAVUTON-0 (GVT-0) MENGGUNAKAN REGRESI POLINOMIAL ORDE 2 OPTIMATION OF STARTING MATERIAL RATIO ON SYNTESIS OF GAMAVUTON-0 (GVT-0) ANTICANCER COMPOUND USING POLYNOMIAL ORDER 2 REGRESSION Sabtanti Harimurti* Didy Putra Wijaya** Undergraduated, Muhammadiyah University of Yogyakarta * Lecturer, Muhammadiyah University of Yogyakarta** [email protected] ABSTRAK Gamavuton-0 (GVT-0) merupakan salah satu senyawa analog turunan kurkumin yang berkhasiat sebagai antikanker. Dengan meningkatnya jumlah penderita kanker akhir-akhir ini, pengembangan obat kanker sangat perlu untuk dilakukan. Salah satu upayanya adalah dengan mensintesis obat kanker, seperti senyawa GVT-0. GVT-0 dapat disintesis dengan mengubah gugus β-diketon pada kurkumin menjadi gugus mono keton atau dengan melakukan reaksi kondensasi antara vanilin dan aseton sebagai starting material dengan mekanisme reaksi Claisen-Schmidt. Salah satu faktor yang berpengaruh pada kecepatan reaksi adalah perbandingan starting material penyusun GVT-0. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh variasi perbandingan starting material GVT-0 terhadap GVT-0 yang dihasilkan dari proses sintesis GVT-0. Sintesis dilakukan dengan mereaksikan berbagai perbandingan jumlah vanilin dan aseton pada sebuah labu alas bulat yang dilengkapi dengan kondensor dan ditambahkan katalis asam. Lama reaksi 1,5 jam pada suhu yang telah diatur. Setelah reaksi dilakukan, proses selanjutnya adalah pemurnian dengan metode rekristalisasi. Optimasi perbandingan vanilin dan aseton dilakukan dengan menggunakan seperangkat komputer yang dilengkapi dengan perangkat lunak lunak Portable Statgraphics Centurion 15.2.11.0. analisis yang digunakan adalah regresi polinomial orde 2. Berdasarkan data eksperimen, dilakukan analisis mengunakan regresi polinomial orde 2 sehingga diperoleh persamaan regresi sebagai berikut Y = -9,8465 + 7,297X – 1,054X2 (X merupakan perbandingan starting Material dan Y merupakan GVT-0 hasil sintesis). Validasi persamaan dilakukan dengan membandingkan banyaknya GVT-0 teoritis dengan hasil eksperimen. Dengan perbandingan vanilin dan aseton (3,5 : 1), diperoleh hasil perhitungan secara teoritis 2,7815 gram dan hasil eksperimen yang diperoleh dari sintesis GVT-0 sebesar 2,728 gram. Selisih perbedaannya adalah 1,9%. Hal ini membuktikan bahwa hasil teoritis dengan rendemen nyata memiliki tingkat kesalahan kurang dari nilai AQL yang sudah ditetapkan ( <10% ). Dengan demikian, persamaan

Didy Putra Wijaya 20110350027 Farmasi FKIK UMY

1


yang diperoleh dapat digunakan untuk memprediksi berapa jumlah GVT-0 yang dihasilkan dari perbandingan Vanilin dan Aseton. Kata kunci : Gamavuton-0 (GVT-0), Starting Material, regresi polinomial orde 2. ABSTRACT Gamavuton-0 (GVT-0) is a derivative of curcumin analog compounds that is known as anticancer. By increasing the number of cancer patients lately, the development of cancer drugs is urgenly conducted. One of the ways is by synthesizing a cancer drug, such as GVT-0. GVT-0 can be synthesized by changing the β-diketone groups on curcumin become mono ketone group or by conducting reacting of vanilin and aseton as strarting material using ClaisenSchmidt mechanism. One of the factors that influence the reactionb rate is the ratio of starting material. The objective of this study was to determine the effect of various starting material to the GVT-0 produced. Synthesis was conducted by reacting various ratio of vanilin and acetone in a round bottom flask, which is equipped with a condenser. An acid catalyst was used. Reaction time was 1.5 hours at a temperature that has been set. After the reaction was carried out, the next process was the purification by recrystallization. Optimization of vanilin and acetone ratio was done using a computer equipped with Portable Statgraphics Centurion 15.2.11.0 software. Polinomial order 2 regression was used for analysis. Based on the experimental data, the regression polinomial order 2 analysis resulting the following equation Y = -9.8465 + 7,297X - 1,054X2 (X is the ratio of starting material and Y is GVT-0 rendemen). Validation of the equation was conducted by comparing the calculated GVT-0 with the GVT-0 obtained from the experimen. At ratio of vanilin and acetone was 3.5: 1, the calculated GVT-0 was 2.7815 gram and GVT-0 obtained from the experimen was 2.728 grams. The difference between calculated and experimen result was 1.9%. The 1,9% difference was less them the AQL that was designed. Thus, the equation obtained can be used to predict the GVT-0 produced when the Vanilin and Acetone ratio was known. Keywords : Gamavuton-0 (GVT-0), Starting material, regression order 2 polinomial.


2


PENDAHULUAN Kanker merupakan pertumbuhan sel yang tidak terkontrol diikuti dengan proses invasi ke jaringan sekitar dan penyebaran (metastasis) ke bagian tubuh yang lain ditandai dengan hilangnya kontrol pertumbuhan dan perkembangan sel kanker (King, 2000). Salah satu kanker yang menduduki peringkat pertama, kedua dan ketiga di seluruh dunia adalah kanker paru-paru, kanker payudara dan kanker kolorektal (Brown & DuBois, 2004). Kanker pada dasarnya merupakan penyakit sel yang ditandai oleh pergeseran mekanisme kontrol yang menentukan proliferasi dan diferensiasi sel. Sel tersebut berproliferasi berlebihan dan membentuk tumor lokal yang dapat menekan atau menginvasi struktur normal berdekatan. Berdasarkan jenisnya, kanker atau tumor ganas dibedakan dari tumor jinak karena kecepatan pertumbuhan sel kanker tinggi, aktivitas mitotiknya tinggi, pertumbuhan bersifat infiltratif dan mampu membentuk metastasis, biasanya tidak teratur dan diferensiasinya rendah (Bosman et al., 1999). Pengobatan pada kanker dilakukan dengan didasarkan pada upaya pengangkatan jaringan kanker atau dengan mematikan sel kanker tersebut serta meminimalkan efek yang tidak diinginkan terhadap sel-sel normal. Pengobatan yang dilakukan diimbangi dengan pemberian obatobatan berupa kemoterapi atau penyinaran dengan sinar X untuk mengatasi kemungkinan sel telah

mengalami metastasi dan untuk menghambat proliferasi sel kanker yang mungkin masih tertinggal (King, 2000). Berdasarkan data-data yang telah dikemukakan, kurkumin memiliki manfaat yang sangat besar dalam pengobatan. Namun, kurkumin memiliki bioavailabilitas yang rendah didalam darah. Oleh karena itu banyak dilakukan penelitian mengenai modifikasi kurkumin, termasuk diantaranya sintesis turunan kurkumin. Salah satu turunan kurkumin yang sudah diketahui adalah Gamavuton-0 (GVT-0). GVT-0 dapat disintesis dengan starting material vanilin dan aseton dengan perbandingan secara teoritis 2:1. Metode yang dapat digunakan untuk mensintesis senyawa GVT-0 adalah metode SAMTISAR (Samhoedi-Timmerman-Sardjiman) yang telah dimodifikasi. Metode ini menggunakan reaksi kondensasi Aldol atau lebih khususnya disebut reaksi kondensasasi Claisen-Schmidt yang ditambahkan katalis asam maupun basa untuk mempercepat reaksi. Faktorfaktor yang berpengaruh dalam proses sintesis GVT-0 diantaranya perbandingan starting material, suhu, dan derajat keasaman yang digunakan pada proses sintesis tersebut. Faktorfaktor yang berpengaruh pada sintesis GVT-0 telah banyak dilakukan, namun untuk mengetahui perbandingan yang optimal dari starting material pada sintesis GVT-0 masih sedikit. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian ini. Pada penelitian ini akan dipelajari


3


tentang pengaruh variasi perbandingan starting material terhadap GVT-0 yang dihasilkan dan ditentukan nilai optimumnya. Penentuan nilai optimum perbandingan starting material akan dilakukan menggunakan perangkat lunak Portable Statgraphics Centurion 15.2.11.0 dengan analisis regresi polinomial orde 2. METODE PENELITIAN Alat : Alat yang digunakan untuk sintesis senyawa GVT-0 adalah gelas Beker Pyrex, tabung reaksi Pyrex, Erlenmeyer Pyrex, labu alas bulat Pyrex, corong, corong pisah, cawan petri, kondensor, magnetic stirer CIMAREC®, mantle heat KDM-1000®, kertas saring, neraca analitik Mettler Toledo®, pipet ukur 1dan 5ml, propippet, white tip, pH indikator universal, mikropippet Socorex swiss, pelat KLT silika gel 60 GF254, chamber KLT, spektroskopi IR Shimadzu®, FTIR-8201PC®, TLC SCANNER 4 CAMAG®. Dan alat yang digunakan untuk optimasi nilai maksimum menggunakan sebuah komputer yang dilengkapi dengan perangkat lunak Portabel Statgraphics Centurion 15.2.11.0. Bahan : Bahan yang digunakan pada sintesis GVT-0 adalah vanilin teknis (Brataco®), aseton pro sintesis (Sigma Aldrick®), asam klorida pekat 37% (Merck®), Asam asetat glasial (Brataco®), Na sulfat anhidrat ® (Brataco ), Kloroform pro analisis (Merck®), etanol pro analisis (Sigma Aldrick®) dan Aquades (Brataco®).

Sintesis Gamavuton-0 (GVT-0). Sintesis GVT-0 menggunakan metode SAMTISAR (Samhoedi-TimmermanSardjiman) yang telah dilakukan modifikasi. Pada sintesis GVT-0 dengan starting material vanilin dan aseton menggunakan reaksi kondensasi Claisen-Schmidt. Sintesis GVT-0 dilakukan dengan perbandingan vanilin dan aseton 2:1 ; 3:1, 4:1 dan 5:1. Vanilin dilarutkan dalam etanol 96% dengan menggunakan magnetic stirrer sampai larut. Aseton ditambahkan asam klorida pekat (HCl) sebagai katalis pada reaksi tersebut. Kemudian direaksikan di dalam labu alas bulat dengan pemanasan menggunakan heating mantle dan kondensor sebagai pendingin. Reaksi ini dijalankan selama 1,5 jam. Hasil dari reaksi tersebut terbentuk senyawa berwarna kuning kecoklatan. Proses selanjutnya adalah didinginkan pada suhu 1-4oC selama 12 jam. Pemurnian Gamavuton-0 (GVT0). Pemurnian senyawa dilakukan dengan metode maserasi. Setelah didinginkan selama 12 jam akan terdapat kristal. Langkah selanjutnya adalah ditambahkan kloroform sampai kristal larut kemudian dimasukkan ke dalam corong pisah. Fase kloroform ditampung di dalam cawan porselen. Cawan porselen yang berisi senyawa GVT-0 ditambahkan Na-Sulfat anhidrat kemudian diuapkan menggukan penangas air hingga terbentuk residu berwarna hitam kehijauan.


4


Residu yang berwarna hitam kehijauan tersebut ditambahkan asam asetat glasial hingga larut setelah itu dilanjutkan penambahan aquades hingga terbentuk senyawa kristal kuning kehijauan. Senyawa berbentuk kristal tersebut disaring menggunakan corong dengan kertas saring dan dibilas menggunakan aquades hingga bau asam asetat glasial hilang. Senyawa yang telah disaring kemudian dimasukkan ke dalam beaker glas dan ditambahkan aquades panas suhu 7080oC lalu diaduk hingga larut dan terdapat senyawa berwarna kuning kecoklatan dan disaring menggunakan kertas saring kemudian hasil dikeringkan dan ditimbang. Analisis Kemurnian dan Elusidasi Struktur. Spektrofotometri UV-Vis. Hasil senyawa yang telah dimurnikan dilarutkan ke dalam etanol. Hal yang sama dilakukan pada vanilin. Kemudian masing-masing dianalisis dengan spektrofotometri UV-Vis menggunakan kuvet. Hasil yang didapat berupa kromatogram yang menunjukkan panjang gelombang maksimum yang diserap oleh senyawa yang diuji. Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Sejumlah senyawa hasil pemurnian dilarutkan dalam etanol. Kemudian ditotolkan di lempeng silka gel GF 254 menggunakan pipa kapiler kemudian di elusi menggunakan bejana yang berisi fase gerak kloroform dan etil setat dengan perbandingan 5 : 1 (Fahrurozi, 2008). Jarak elusi 8 cm serta

menggunakan vanilin sebagai standar atau pembanding. Deteksi dilakukan dengan sinar tampak dan sinar UV pada λ 254 dan 366, nilai Rf GVT-0 dan vanilin dihitung menggunakan Persamaan (1) sebagai berikut : 𝒋𝒂𝒓𝒂𝒌 𝒏𝒐𝒅𝒂 𝒕𝒆𝒓𝒉𝒂𝒅𝒂𝒑 𝒕𝒊𝒕𝒊𝒌 𝒂𝒘𝒂𝒍 (𝒋𝒂𝒓𝒂𝒌 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒖𝒉 𝒛𝒂𝒕 𝒕𝒆𝒓𝒍𝒂𝒓𝒖𝒕) 𝑹𝒇 = (1) 𝒋𝒂𝒓𝒂𝒌 𝒆𝒍𝒖𝒆𝒏 𝒕𝒆𝒓𝒉𝒂𝒅𝒂𝒑 𝒕𝒊𝒕𝒊𝒌 𝒂𝒘𝒂𝒍 (𝒋𝒂𝒓𝒂𝒌 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒖𝒉 𝒑𝒆𝒍𝒂𝒓𝒖𝒕) Hasil KLT yang didapatkan kemudian dianalisis menggunakan Densitometri. Deteksi dilakukan dengan menggunakan sinar UV dan sinar tampak untuk mengetahui panjang gelombang maksimum yang diserap oleh vanilin dan GVT-0. Elusidasi gugus fungsi dengan (FTIR). Senyawa GVT-0 dan vanilin yang berbentuk serbuk dibentuk pelet KBr dengan cara dikempa, kemudian pelet dianalisis dengan FTIR. Analisis menggunakan FTIR bertujuan untuk melihat gugus fungsional dari GVT-0 hasil sintesis dan vanilin sebagai standarnya. Optimasi perbandingan starting material dilakukan dengan perangkat lunak Portable Statgraphics Centurion 15.2.11.0. Analisis yang digunakan adalah regresi polinomial orde 2 dan uji ANOVA. Analisis dilakukan dengan memasukkan perbandingan starting material pada kolom X dan berat GVT0 hasil sintesis pada kolom Y. Analisis ini bertujuan untuk mendapatkan nilai optimal dari pembanding vanilin dan aseton. Analisis data yang dihasilkan berupa kurva hubungan perbandingan starting material dengan berat GVT-0. Selain itu akan dapat dilihat apakah perubahan perbandingan starting


5


material akan mengubah berat GVT-0 hasil secara signifikan. Selanjutnya, berdasarkan kurva hubungan perbandingan starting material dengan berat GVT-0 akan bisa didapatkan nilai optimal dari perbandingan starting material untuk menghasilkan berat GVT-0 yang maksimal. Analisis Data. Pada penelitian ini dilakukan uji kualitatif diantaranya uji KLT, densitometri, spektrofotometri, dan FTIR. Uji kualitatif dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya senyawa yang diduga GVT-0. Untuk uji kuantitatif pada penelitian ini dilakukan dengan menimbang berat GVT-0 hasil sintesis. Optimasi perbandingan starting material sintesis senyawa GVT-0 menggunakan perangkat lunak Portable Statgraphics Centurion 15.2.11.0. Lim dkk mengemukakan bahwa parameter statistik dapat digunakan untuk menentukan variabel-variabel yang mempengaruhi besaranya rendemen dan juga untuk mengetahui efek-efek dari masing-masing faktor dan juga standar deviasi dari masing-masing data terhadap model yang sudah ditetapkan. Kualitas dari data ditentukan dengan besarnya nilai R2. Statistical significance dianalisis dengan analysis of variance (ANOVA), pada nilai AQL yang telah ditentukan. Nilai P-Value yang tidak melebihi 10%. HASIL DAN PEMBAHASAN Sintesis GVT-0. Sintesis GVT-0 dalam penelitian ini mengikuti metode

Samhoedi – Timmerman - Sardjiman (SAMTISAR) dengan beberapa modifikasi. Pada penelitian Fahrurozi (2008), GVT-0 disintesis menggunakan starting material vanilin dan aseton dengan penambahan asam tanpa menggunakan pelarut. Sintesis o dilakukan pada suhu -10 C, berikutnya pada suhu kamar (Sardjiman, 2000). Pada penelitian ini, sintesis GVT-0 menggunakan starting material vanilin dan aseton dengan menggunakan pelarut etanol. Pengadukan dilakukan selama 1,5 jam, kemudian dilakukan pemanasan menggunakan heating mantle pada skala 4. Dalam sintesis GVT-0 reaksi yang terjadi adalah reaksi kondensasi Claisen-Schmidt. Reaksi ini dapat terjadi pada senyawa yang memiliki Hα seperti aseton (Gambar 1) dengan senyawa karbonil yang tidak memiliki Hα seperti pada vanilin.

Gambar 1. Atom Hidrogen Hα pada aseton.

Vanilin terlebih dahulu dilakukan identifikasi karena yang digunakan pada penelitian ini merupakan vanilin teknis bukan pro sintesis. Sedangkan aseton tidak perlu dilakukan identifikasi karena merupakan aseton pro analisis. Identifikasi vanilin dilakukan dengan 2 cara yaitu secara organoleptik dan uji KLT. Hasil


6


identifikasi organoleptik vanilin dari Universitas Ahmad Dahlan berupa serbuk kristal, berbentuk jarum, berwarna putih, dengan rasa dan bau khas vanilin yang sesuai dengan pemerian vanilin pada Farmakope Edisi IV. Selanjutnya dilakukan identifikasi menggunakan KLT dengan perbandingan nilai Rf yang diperoleh dari penelitian sebelumnya. Menurut penelitian Fahrurozi (2008), nilai Rf vanilin sebesar 0,72, sedangkan nilai Rf vanilin pada penelitian ini tidak jauh berbeda yaitu sebesar 0,73. Berdasarkan analisis organoleptik dan uji KLT, maka vanilin yang diperoleh dari Universitas Ahmad Dahlan layak untuk digunakan dalam sintesis. Hasil KLT dari starting material vanilin dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Hasil KLT dari starting material vanilin.

Sebelum melakukan optimasi, perlu dilakukan validasi metode sintesis yang digunakan dalam penelitian. Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa metode yang digunakan dapat menghasilkan GVT-0. Validasi metode ini dilakukan dengan cara membandingkan GVT-0 hasil yang didapatkan dengan hasil penelitian sebelumnya. Secara organoleptik

diperoleh senyawa berwarna kuning kehijauan dan berbentuk kristal yang sesuai dengan penelitian sebelumnya. Sedangkan uji KLT diperoleh nilai Rf yang sama dengan penelitian Fahrurozi (2008) yaitu 0,5. Hasil KLT dan kristal hasil sintesis GVT-0 dapat dilihat pada Gambar 3. (A) (B)

Gambar 3. A. KLT (Rf vanilin = 0,72 ; Rf GVT-0 = 0,52 ; Deteksi pada λ 254 nm). B. Kristal GVT-0 hasil sintesis.

Proses sintesis GVT-0 pada penelitian ini menggunakan pemanasan untuk mempercepat reaksi. Dikarenakan melibatkan proses pemanasan, maka prosesnya dimodifikasi dengan menggunakan heating mantle dan kondensor. Penggunaan heating mantle sebagai pemanas bertujuan agar diperoleh pemanasan yang konstan dan merata. Kondensor digunakan bertujuan untuk pendingin pada saat reaksi karena sifat aseton yang mudah menguap. Aseton yang menguap akibat pemanasan pada saat reaksi akan terkondensasi kembali dan akan mengoptimalkan reaksi pada sintesis GVT-0. Hasil reaksi yang berupa larutan didiamkan selama 12 jam pada air dingin. Pendiaman ini bertujuan untuk menghentikan reaksi yang terjadi


7


secara tiba-tiba. Dengan penghentian yang tiba-tiba, didiamkan pada suhu dingin akan mempercepat terbentuknya kristal GVT-0. Setelah didiamkan akan terdapat senyawa kristal dan larutan berwarna kuning kehijauan. GVT-0 kemudian diekstraksi dengan kloroform. Berdasarkan prinsip like dissolve like dimana senyawa yang memiliki kepolaran sama akan mudah tercampur satu sama lain. Kemudian fase kloroform yang telah dipisahkan ditambahkan Na sulfat anhidrat yang berfungsi sebagai pengikat tapak-tapak air yang terdapat pada fase kloroform yang dipisahkan, sehingga akan mendapatkan residu yang kering pada saat penguapan. Tahapan pertama pembentukan GVT-0 dengan reaksi kondensasi Claisen-Schmidt adalah Protonasi atom O pada gugus karbonil aseton. Hasil protonasi tersebut akan membentuk intermediet enol yang berperan sebagai nukleofil. Kemudian nukleofil yang terbentuk akan menyerang atom C karbonil pada gugus aldehid vanilin. Hal tersebut dikarenakan atom C karbonil memiliki muatan yang lebih positif sehingga akan lebih reaktif dan menghasilkan ikatan αβ-unsaturated karbonil. Atom O keton αβunsaturated akan membentuk senyawa antara intermediet enol. Senyawa ini akan menyerang gugus karbonil aldehid vanilin kedua untuk membentuk ikatan GVT-0. Tahapantahapan reaksi pada sintesis GVT-0 yang dilakukan oleh Sardjiman (2000) dapat dilihat pada Gambar 4.

O

H

O

OH

H+

- H+ H

H3C

CH3

CH3

CH3

H

H

H

H

O

H

O

- H+

O H

H3C

+ H+

CH3 H H

HO H

O

H H

H

O H3C OH2

H

H

H

HO

H

O

H

H

H

O

O

CH3

H3C OH2

H

OH2

H

HO

OH

H

O

H

O

O

+ H+ - H2O

CH3

H3C

- H+

H HO

H OH

Gambar 5. Reaksi sintesis GVT-0. (Sardjiman, 2000)

Proses selanjutnya adalah rekristalisasi agar didapatkan senyawa yang berbentuk kristal yang baik. Dalam proses rekristalisasi ditambahkan asam asetat glasial yang berfungsi melarutkan residu hitam hasil penguapan. Setelah dilarutkan, dilakukan penambahan aquades pada kondisi dingin sehingga akan terbentuk senyawa berwarna kuning. Selanjutnya dilakukan penyaringan untuk memisahkan kristal dari campuran. Senyawa hasil rekristalisasi tersebut kemudian dimaserasi dengan air panas yang bertujuan untuk menghilangkan vanilin yang larut air panas. Senyawa vanilin akan larut dengan air panas tetapi tidak dengan GVT-0. Sehingga senyawa hasil rekristalisasi tersebut telah diasumsikan murni dari vanilin dan senyawa pengotor lainnya.


8


Hasil sintesis GVT-0 kemudian diuji kemurniannya dengan menggunakan KLT. KLT merupakan bentuk kromatografi planar selain kromatografi kertas dan elektroforesis. Kinerja lapisan KLT tergantung pada karakteristik fisika-kimia penjerap, seperti luas permukaan spesifik, diameter rata-rata pori dan distribusinya, serta ukuran dan distribusi partikel. Rata-rata ukuran partikel penjerap KLT adalah 10-50 mikron. Semakin kecil ukuran partikel maka akan semakin meningkatkan resolusinya, menurunkan waktu analisis dan meningkatkan sensitifitas deteksi. Uji KLT senyawa GVT-0 menggunakan pembanding vanilin. Adapun fase diam yang digunakan adalah silika GF 254. Silika GF 254 merupakan lempeng KLT yang mengandung lapisan halus gipsum ditambah dengan bahan yang berflouresensi pada panjang gelombang 254 nm. Sedangkan fase gerak yang digunakan disesuaikan dengan penelitian yang dilakukan oleh Fahrurozi. Fase gerak yang digunakan pada penelitian ini adalah kloroform : etil asetat (5: 1) dengan jarak elusi 8 cm. Fase gerak yang digunakan harus mempunyai kemurnian yang sangat tinggi karena KLT merupakan teknik yang sangat sensitif pada anilisis kualitatif. Pemilihan fase gerak kloroform dan etil asetat akan menghasilkan fase gerak yang memiliki kepolaran yang lebih tinggi daripada kloroform dan lebih rendah daripada etil asetat. Pada analisis KLT dengan

silika, polaritas fase gerak akan menentukan kecepatan migrasi solut yang berarti juga menentukan nilai Rf (Rohman, A., 2007). Berdasarkan pengujian KLT didapatkan nilai Rf GVT-0 sebesar 0,5, sedangkan senyawa pembanding vanilin sebesar 0,72. Nilai Rf yang didapatkan tidak jauh berbeda dari penelitian Fahrurozi (2008) yaitu pada GVT-0 sebesar 0,5 dan vanilin sebesar 0,73. Selanjutnya lempeng KLT dilakukan scanning panjang gelombang dengan menggunakan Densitometri / TLC scanner. Densitometri adalah suatu instrumen yang dapat mengukur intensitas radiasi yang direfleksikan dari permukaan lempeng ketika disinari dengan lampu UV atau sinar tampak. Solut yang mampu menyerap sinar akan dicatat sebagai puncak (peak) pada pencatat (recorder) (Rohman, A., 2007). Scanning vanilin dengan densitometer dilakukan pada panjang gelombang antara 200-400 nm. Hal ini dikarenakan vanilin merupakan senyawa yang tidak berwarna dan akan menyerap sinar pada panjang gelombang 200-400 nm. GVT-0 merupakan senyawa berwarna yang akan diukur pada panjang gelombang 400-800 nm atau pada sinar tampak. Menurut Abdul Rahman (2007), senyawa berwarna kuning kehijauan akan menyerap panjang gelombang sekitar 400-435 nm. Berdasakan hasil scanning, puncak tertinggi GVT-0 diperoleh pada panjang gelombang 410 nm, sedangkan vanilin pada panjang gelombang 234 nm. Vanilin memiliki


9


gugus kromofor dan gugus auksokrom. Gugus kromofor yaitu suatu gugus atau atom dalam senyawa organik yang mampu menyerap sinar UV-Vis seperti gugus C-H, sedangkan gugus auksokrom adalah gugus fungsional yang mempunyai elektron bebas seperti –OH, O-NH2 dan OCH3. Terikatnya gugus auksokrom oleh gugus kromofor pada GVT-0 akan mengakibatkan pergeseran pita absorpsi menuju ke panjang gelombang yang lebih panjang (pergeseran merah = batokromik) disertai dengan peningkatan intensitas (efek hiperkromik). Oleh karena itu, GVT-0 menghasilkan panjang gelombang yang lebih panjang dibandingkan dengan vanilin. Hasil analisis KLT-Densitometri dapat dilihat pada Gambar 4. (A)

Analisis kualitatif selanjutnya dengan menggunakan spektrofotometri UV-Vis. Analisis kualitatif dengan spektrofotometri ini bertujuan untuk menentukan serapan panjang gelombang maksimum pada GVT-0 dengan pembanding standar vanilin. Analisis ini dilakukan untuk mendukung analisis menggunakan densitometer. Hasil analisis spektrofotometri dapat dilihat pada Gambar 5. (A)

(B)

(B) Gambar 5. Hasil Spektrofotometri UV-Vis (A) GVT-0 (B) Vanilin.

Gambar 4. Hasil TLC Scanner (A) GVT-0 (B)Vanilin.

Pada Gambar 5. dapat dilihat perbedaan antara panjang gelombang yang diserap oleh vanilin dan GVT-0, dimana GVT-0 menyerap sinar pada daerah yang memiliki panjang gelombang 473 nm sedangkan vanilin pada panjang gelombang 359 nm. Hal ini menunjukan telah terbentuknya senyawa baru yang berbeda dari


10


starting material vanilin yang digunakan sebagai pembanding. Tetapi hasil yang diperoleh berbeda dengan hasil yang didapatkan oleh Meigawati (2005) yaitu panjang gelombang GVT0 pada 390 nm. Hal ini mengindikasikan adanya efek pergeseran merah (bathocromic shift) yang menyebabkan pergeseran penyerapan pada panjang gelombang yang lebih panjang pada senyawa hasil sintesis GVT-0. Selanjutnya, untuk mengetahui gugus fungsional pada GVT-0, hasil sintesis dilakukan dengan menggunakan analisis FTIR. Uji analisis menggunakan FTIR akan mengidentifikasi gugus-gugus yang terdapat didalam GVT-0 dan vanilin. Hasil FTIR dari kedua senyawa (GVT0 dan vanilin) dapat dilihat pada Gambar 7.

vanillin

80

GVT-O

60 40

3100

4000

Transmisi (%)

100

20

2300 1700

2000 Frekuensi (cm-1)

0 0

Gambar 6. Hasil FTIR GVT-0 dan Vanilin.

Dari hasil FTIR diperoleh spektra yang mirip antara vanilin dan GVT-0, hal ini menandakan bahwa sebagian besar gugus fungsi dari vanilin dan GVT-0 adalah sama. Pada frekuensi 3000-3100 cm-1 terdapat puncak

dengan spektrum yang luas dari cincin fenil pada GVT-0 dan vanilin. Pada frekuensi 1700 cm-1 terdapat puncak spektrum yang diperoleh dari gugus karbonil (C=O). Sedangkan pada frekuensi 1732,32 cm-1 terdapat puncak spektrum yang diperoleh dari ikatan – CH3. Dan pada frekuensi 1589,34 terdapat puncak spektrum yang diperoleh dari ikatan C=C. Akan tetapi terdapat spektra khusus yang berbeda pada GVT-0 terhadap vanilin, yang diidentifikasi sebagai ikatan C-H pada puncak 2300 cm-1. Puncak tersebut merupakan hasil proses konjugasi antara vanilin sebagai grup Aldehida dengan gugus metil dari aseton yang menyisakan satu ikatan C-H (Silverstein et al., 2005). Dari hasil FTIR yang diperoleh dapat dilihat bahwa senyawa hasil sintesis memiliki gugus fungsional yang terdapat pada GVT-0 dan sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan oleh Fahrurozi (2008). Maka dapat disimpulkan bahwa senyawa sintesis yang telah dimurnikan adalah senyawa GVT-0. Selanjutnya dilakukan uji kuantitatif. Uji kuantitatif dilakukan dengan menimbang berat GVT-0 yang diperoleh dari hasil Pemurnian. GVT-0 hasil sintesis dengan variasi perbandingan starting material vanilin dan aseton dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil sintesis GVT-0. Perbandingan

Hasil (1)

Hasil (2)

Rata-rata

2:1

0,497 gram

0,506 gram

0,501 gram

3:1

2,650 gram

2,512 gram

2,585 gram

4:1

2,386 gram

2,298 gram

2,342 gram

5:1

0,232 gram

0,407 gram

0,319 gram


11


Uji analisis dengan menggunakan regresi polinomial orde 2 bertujuan untuk mengetahui hubungan antara variabel dependent (GVT-0 hasil sintesis sebagai Y) dengan variabel independent (perbandingan vanilin dan aseton sebagai X). Analisis ANOVA digunakan untuk menentukan ada tidaknya hubungan yang signifikan antar variabel. Untuk mempertimbangkan faktor-faktor kesalahan yang dilakukan maupun didapat dari penelitian, AQL yang digunakan adalah 10%. Hasil analisis regresi polinomial orde 2 menghasilkan sebuah grafik hubungan antara perbandingan starting material dengan berat GVT-0 hasil sintesis yang dapat dilihat pada Gambar 7.

yang digunakan berbeda tingkatannya. Dari hasil ANOVA P-Value diperoleh kurang dari nilai AQL yang ditetapkan yaitu sebesar 0,0635. Hal ini menunjukkan adanya hubungan yang signifikan antara perbandingan starting material vanilin dan aseton dengan GVT-0 yang dihasilkan. Sedangkan nilai R-Squared sebesar 99,5861% dan standar deviasi sebesar 0,1364. Hasil ini membuktikan bahwa analisis yang dilakukan memiliki tingkat ketepatan yang baik. Hal ini menandakan bahwa Persamaan (2) dapat digunakan untuk memprediksi GVT-0 yang diinginkan. Hasil analisis ANOVA dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil analisis ANOVA. Source

Sum of

Df

Square

Mean

F-

P-

Square

Ratio

Value

120,30

0,0635

Model

4,47647

2

2,23823

Residual

0,018605

1

0,018605

Total

4,49507

3

(Corr.)

Gambar 7. Grafik hubungan antara perbandingan starting material sintesis GVT-0.

Grafik pada Gambar 7 mengikuti Persamaan (2) berikut ini : Y = -9,8465 + 7,297 X – 1,054 X2 (2) Berdasarkan Gambar 7, perbandingan optimal vanilin dan aseton yang menghasilkan GVT-0 maksimal adalah 3,5 : 1. Apabila dibandingkan dengan penelitian Fahrurozi (2008) terdapat perbedaan. Hal ini dikarenakan starting material

Validasi Persamaan (2) perlu dilakukan, untuk membuktikan bahwa persamaan tersebut benar-benar bisa digunakan untuk memprediksi hasil GVT-0. Validasi dilakukan dengan membandingkan hasil prediksi berat GVT-0 (hitungan menggunakan Persamaan 2) dengan hasil GVT-0 eksperimen. Perbandingan starting material yang digunakan untuk memvalidasi persamaan adalah vanilin dan aseton 3,5 : 1. Perbandingan tersebut adalah perbandingan optimum berdasarkan grafik pada Gambar 7. GVT-0 hasil prediksi berat GVT-0 dapat dihitung sebagai berikut :


12


Y = -9,8465 + 7,297 (X) – 1,054 (X)2 Y = -9,8465 + 7,297 (3,5) – 1,054(3,5)2 Y = 2,7815 gram Sedangkan hasil eksperimen diperoleh GVT-0 sebesar 2,728 gram. Untuk mengetahui tingkat kesalahan dari perbedaan berat yang diperoleh dari hasil perhitungan dan eksperimen dapat dihitung menggunakan Persamaan (3). Perbedaan berat = 𝒑𝒓𝒆𝒅𝒊𝒌𝒔𝒊 𝒃𝒆𝒓𝒂𝒕 𝑮𝑽𝑻−𝟎−𝒃𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒉𝒂𝒔𝒊𝒍 𝒆𝒙𝒑𝒆𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏

{

𝒑𝒓𝒆𝒅𝒊𝒌𝒔𝒊 𝒃𝒆𝒓𝒂𝒕 𝑮𝑽𝑻−𝟎

}X100%

(3)

Hasil perhitungan yang diperoleh dari perbedaan antara prediksi berat GVT-0 dan eksperimen sebesar 1,92%. Hasil ini menunjukkan bahwa perbedaan berat < 10% dari nilai AQL yang sudah ditetapkan. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa persamaan yang didapat dari analisis bisa digunakan untuk memprediksi hasil apabila diketahui perbandingan starting materialnya. Gambar 8 adalah diagram batang dari berat GVT-0 hasil eksperimen dengan hasil prediksi berat GVT-0.

KESIMPULAN 1. Variasi perbandingan starting material sintesis GVT-0 dapat memberikan pengaruh yang signifikan terhadap rendemen yang diperoleh. 2. Nilai optimal perbandingan starting material yang digunakan untuk mendapatkan rendemen terbanyak adalah 3,5 : 1 (vanilin : aseton) yang menghasilkan rendemen sebesar 2,728 gram. SARAN Berdasarkan hasil penelitian tersebut, penulis memberikan saran sebagai yaitu, perlunya dilakukan penelitian untuk mengisolasi senyawa hasil sintesis dikarenakan rendemen yang didapat sangat sedikit. Rendemen yang sedikit tersebut kemungkinan diakibatkan metode isolasi senyawa yang kurang baik.

Perbandingan hasil Prediksi dan Eksperimen

Eksperimen 2,728

Prediksi 2,7815

Gambar 8. Diagram batang GVT-0 hasil prediksi berat dan hasil eksperimen.


13


Rohman,

DAFTAR PUSTAKA

Abdul.

2007,

Kimia

Farmasi Analisis. Yogyakarta. Brown

J.,

Dubois

R.

2004.

Cyclooxygenase-2

in

lung

carcinogenesis

and

chemoprevention,

Roger

SM

Lecture. Chest. 125: 134S-40S.

dalam

:

Kanker

Arjono,

(terj)

editor

:

Onkologi. Edisi 5. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. h. 2,7.

2000,

Syintesis

Of

Some New Series Of Curcumin Anangiogus,

Antioxidative,

Activities,

and

Qualitative

Structure Activity Relationship, Disertation, University Gadjah Mada, Yogyakarta. Silverstein, M. Robert; Webster, X. Francis; Kiemle, J. David.

Fahrurozi., 2008, Pengaruh Jumlah Mol Pereaksi Pada Sintesis Senyawa Pelarut

Sardjiman,

Antiinflammatory, Antibacterial

Bosman F.T. 1999. Aspek-Aspek Fundamental

Pustaka pelajar.

GVT-0 Etanol

Sitotoksiknya

Dengan Dan

Uji

Terhadap

Sel

Hela, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas

Gadjah

2005.

Spectrometric

Identification

of

Compounds

7th

Organic Ed.

State

University of New York : College

of

Environmental

Science & Forest.

Mada,

Yogyakarta. Meigawati, H.P., 2005, Sintesis Gamavuton-0 Dalam Etil

Pelarut

Asetat Dengan Variasi

Katalis Basa Organik, Skripsi, Fakultas Farmasi, UGM. King.

R.J.B.,

Biology,

2nd

2000,

Cancer

Ed.,

Pearson

Education Limited, London.


14

NASKAH PUBLIKASI KARYA TULIS ILMIAH 06 Juni 2015

Recommend Documents